一种铁路线缆槽盖板自动铺装设备及铺装方法

摘要

本发明涉及铁路线缆槽的铺设技术领域，具体为一种铁路线缆槽盖板自动铺装设备及铺装方法，自动铺装设备包括运输组件、定位组件和校正组件，有益效果为：通过设置初始插板，从而实现给与铺装机械臂初始的定位基点，在铺装过程中，无需对盖板进行角度的校正，相邻盖板之间的间隙可接受的误差范围增大，便于连续铺装，当一个长度单元的盖板铺设后，通过校正组件的横向驱动，实现相邻盖板之间的整体侧向贴合，通过侧向驱动，使得盖板之间相互紧密挤压，填补了铺装时的间隙误差，实现一个长度单元的统一校正，大大降低了对精度的要求和定位的次数，提高了铺设的效率。

说明书

技术领域

本发明涉及铁路线缆槽的铺设技术领域，具体为一种铁路线缆槽盖板自动铺装设备及铺装方法。

背景技术

铁路的建筑施工过程中，需要预留线缆槽，用于供给线缆的铺设，在线缆槽的上端需要铺设盖板用于覆盖并保护线缆槽。

然而由于铁路的延伸长度较长，线缆槽所需的盖板较多，距离长，因此现有技术中多采用自动铺装设备进行盖板的铺设，现有技术中，利用摄像头的扫描、定位、建模，达到精确铺设的目的。

在实际铺设过程中，由于盖板的堆放存在偏移，而气动吸附组件难以精确的吸附在盖板上，因此在铺设过程中，需要进行夹持后盖板角度的调节，同时为了保证相邻盖板之间准确的排列，在铺设时，相邻盖板之间会留有较小的间隙，但由于距离长，盖板多，间隙会累进造成误差的积累，而铺设时每块盖板均需进行位置校正和定位，严重影响铺设的精度和效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁路线缆槽盖板自动铺装设备及铺装方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种铁路线缆槽盖板自动铺装设备，所述自动铺装设备包括：

运输组件，所述运输组件安装在铁路的路基上，运输组件包括铺装小车、载料小车和控制柜，所述铺装小车与载料小车固定连接并通过控制柜定向驱动，路基的一侧设置有线缆槽，所述线缆槽的中间竖直设置有隔断侧墙，所述铺装小车靠近线缆槽的一侧横向安装有铺装机，所述铺装机的上端转动安装有铺装机械臂，所述载料小车上安装有运输轨道，铺装小车上安装有与运输轨道连通的长直轨道，运输轨道和长直轨道上安装有多组线性排列的码垛小车，所述码垛小车上堆放有用于铺设线缆槽的盖板，所述铺装机械臂的端部设置有用于吸附和运输盖板的夹持头，所述盖板铺设在线缆槽和隔断侧墙的上端；

定位组件，所述定位组件安装在铺装小车靠近线缆槽的一侧的外壁上，定位组件位于靠近载料小车的一端，定位组件包括位于线缆槽正上方的第二推进杆，所述第二推进杆的下端伸缩安装有插接在相邻盖板之间间隙中的初始插板；

校正组件，所述校正组件包括一对分别位于隔断侧墙两侧的校正小车，所述校正小车的下端设置有贴合线缆槽底部的滚轮，校正小车的上端设置有气泵控制的气囊，气囊的上端固定粘接有支撑架，所述支撑架上设置有支撑组件，支撑组件的上端正对盖板，校正小车的端部设置有延伸至线缆槽外侧的连接架，所述连接架固定安装在铺装小车远离定位组件一侧的端部，所述支撑组件包括前后对称的一对闭环连接的链条，前后分布的一对链条之间转动排列安装有多组转筒，链条两端内腔设置有驱动辊，驱动辊转动安装有转动座上，转动座固定在支撑架上，转动座的前端设置有齿轮，支撑架靠近连接架的一端设置有驱动架，所述驱动架上设置有第三推进杆横向驱动的齿板，所述齿板与齿轮啮合连接。

优选的，所述支撑架两端竖直设置有向下延伸的直角状限位架，所述校正小车的上端面设置有一对限位立柱，所述限位立柱竖直滑动贯穿插接在限位架的横杆上，限位立柱的上端延伸至横杆的上端，且限位立柱的上端竖直套接有第一弹簧，限位立柱的上端端部设置有端盖，第一弹簧压合在端盖与横杆之间。

优选的，所述驱动架的下端固定安装在限位架上，第三推进杆的一端固定在驱动架上，支撑架的上端设置有贯穿支撑组件中间内腔的缓冲架，所述齿板的一端固定连接第三推进杆，齿板的另一端设置有限位端板，所述限位端板的侧壁上设置有滑动贯穿缓冲架的定位插杆，所述定位插杆上横向套接有第二弹簧，所述第二弹簧压合在限位端板与缓冲架之间。

优选的，所述链条上设置有第二转轴，所述转筒转动安装在第二转轴上，所述转动座上转动设置有第一转轴，所述齿轮和驱动辊均固定套接在第一转轴上，驱动辊的外壁设置有圆周阵列分布的多组弧形的凹槽，所述转筒的外径大于链条长度，转筒啮合安装在凹槽中。

优选的，所述校正小车的上端设置有进气口，所述进气口的一端连通气囊，进气口的另一端连接气泵，所述气泵固定安装在校正小车上，气囊的高度小于第一弹簧的压缩量。

优选的，所述第二推进杆的上端垂直设置有连接在铺装小车上的第一固定杆，所述初始插板的一侧设置有扫描定位摄像头，所述连接架的上端通过第二固定杆固定安装在铺装小车上。

优选的，所述铺装小车与载料小车呈直线连接，且铺装小车与载料小车间隔平行设置在线缆槽的一侧，铺装小车的上端靠近线缆槽的一侧设置有推进轨道，所述铺装机滑动安装在推进轨道上，控制柜中设置有驱动铺装机横向滑动的驱动组件，铺装小车的上端另一侧平行设置有长直轨道，所述长直轨道的另一端延伸至载料小车上。

优选的，所述运输轨道设置为U字形结构，运输轨道靠近铺装小车的一端设置有前后分布的一对端口，前后端口的外侧均设置有侧架，前后对称的一对所述侧架上均安装有S形切换轨道，前后分布的一对所述端口通过S形切换轨道连通长直轨道的端部。

优选的，所述侧架上设置有第一推进杆，所述第一推进杆垂直长直轨道延伸分布，第一推进杆的端部竖直设置有升降杆，所述S形切换轨道固定安装在升降杆的上端端部。

一种根据上述铁路线缆槽盖板自动铺装设备实现的铺装方法，所述铺装方法包括以下步骤：

S1：初始定位，将定位组件和校正组件安装在线缆槽中，通过第二推进杆驱动初始插板下降插接在线缆槽中，实现初步定位，通过控制柜调节铺装的初始基点为初始插板；

S2：自动铺装，通过码垛小车将堆放的盖板运输至与铺装机械臂对应的位置，利用铺装机械臂将盖板从码垛小车上吸附并铺设在线缆槽的上端；

S3：校正驱动，当铺装机械臂沿推进轨道运动至铺装小车的端部时，实现一个长度单元的铺设，此时气泵线气囊进气，驱动一个长度单元的盖板在支撑组件的支撑下与线缆槽上端面分离，初始插板上升并从线缆槽中分离，利用第三推进杆驱动齿板与齿轮啮合，驱动支撑组件向初始插板一侧运动，使得线性排列的多组盖板之间受到侧向驱动，从而驱动盖板之间相互贴合挤压，填补铺装过程中相邻盖板之间的间隙，气囊释压，盖板铺设在线缆槽上；

S4：通过控制柜驱动铺装小车与载料小车推进，使得初始插板运动至校正铺装完成后的前端面盖板上，进行再次的下降定位，铺装机械臂复位至初始插板对应的位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过设置初始插板，从而实现给与铺装机械臂初始的定位基点，在铺装过程中，无需对盖板进行角度的校正，相邻盖板之间的间隙可接受的误差范围增大，便于连续铺装，当一个长度单元的盖板铺设后，通过校正组件的横向驱动，实现相邻盖板之间的整体侧向贴合，通过侧向驱动，使得盖板之间相互紧密挤压，填补了铺装时的间隙误差，实现一个长度单元的统一校正，大大降低了对精度的要求和定位的次数，提高了铺设的效率。

附图说明

图1为本发明的俯视图；

图2为本发明的线缆槽结构示意图；

图3为本发明的校正组件结构示意图；

图4为图3中A处结构放大图；

图5为本发明的定位组件立体结构示意图；

图6为本发明的支撑组件端部立体结构示意图；

图7为本发明的支撑组件的校正驱动结构示意图。

图中：1、路基；2、线缆槽；3、铺装小车；4、载料小车；5、盖板；6、码垛小车；7、运输轨道；8、长直轨道；9、推进轨道；10、铺装机；11、铺装机械臂；12、侧架；13、第一推进杆；14、第一固定杆；15、第二固定杆；16、控制柜；17、校正小车；18、支撑组件；19、隔断侧墙；20、S形切换轨道；21、连接架；22、链条；23、支撑架；24、滚轮；25、气囊；26、第二推进杆；27、初始插板；28、驱动辊；29、限位架；30、转动座；31、转筒；32、驱动架；33、气泵；34、第三推进杆；35、齿板；36、第一弹簧；37、限位立柱；38、进气口；39、齿轮；40、缓冲架；41、第二弹簧；42、定位插杆；43、扫描定位摄像头；44、限位端板；45、凹槽；46、第一转轴；47、第二转轴。

实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图7，本发明提供一种技术方案：

实施例1：一种铁路线缆槽盖板自动铺装设备，自动铺装设备包括运输组件、定位组件和校正组件。

运输组件安装在铁路的路基1上，运输组件包括铺装小车3、载料小车4和控制柜16，铺装小车3与载料小车4固定连接并通过控制柜16定向驱动，路基1的一侧设置有线缆槽2，线缆槽2的中间竖直设置有隔断侧墙19，铺装小车3靠近线缆槽2的一侧横向安装有铺装机10，铺装机10的上端转动安装有铺装机械臂11，载料小车4上安装有运输轨道7，铺装小车3上安装有与运输轨道7连通的长直轨道8，运输轨道7和长直轨道8上安装有多组线性排列的码垛小车6，码垛小车6上堆放有用于铺设线缆槽2的盖板5，铺装机械臂11的端部设置有用于吸附和运输盖板5的夹持头，盖板5铺设在线缆槽2和隔断侧墙19的上端。

通过码垛小车6将堆放的盖板5运输至与铺装机械臂11对应的位置，利用铺装机械臂11将盖板5从码垛小车6上吸附并铺设在线缆槽2的上端。

定位组件安装在铺装小车3靠近线缆槽2的一侧的外壁上，定位组件位于靠近载料小车4的一端，定位组件包括位于线缆槽2正上方的第二推进杆26，第二推进杆26的下端伸缩安装有插接在相邻盖板5之间间隙中的初始插板27。

通过第二推进杆26驱动初始插板27下降插接在线缆槽2中，实现初步定位，通过控制柜16调节铺装的初始基点为初始插板27。

校正组件包括一对分别位于隔断侧墙19两侧的校正小车17，校正小车17的下端设置有贴合线缆槽2底部的滚轮24，校正小车17的端部设置有延伸至线缆槽2外侧的连接架21，连接架21固定安装在铺装小车3远离定位组件一侧的端部。

通过设置滚轮24实现校正小车17在线缆槽2中的运动，利用连接架21实现校正小车17与铺装小车3的同步运动。

校正小车17的上端设置有气泵33控制的气囊25，气囊25的上端固定粘接有支撑架23，支撑架23上设置有支撑组件18，支撑组件18的上端正对盖板5。

利用气囊25的充气，驱动支撑组件18上升，从而使得盖板5与线缆槽2端口分离，避免盖板5与线缆槽2端口的摩擦，便于对盖板5进行侧向驱动。

支撑组件18包括前后对称的一对闭环连接的链条22，前后分布的一对链条22之间转动排列安装有多组转筒31，链条22两端内腔设置有驱动辊28，驱动辊28转动安装有转动座30上，转动座30固定在支撑架23上，转动座30的前端设置有齿轮39，支撑架23靠近连接架21的一端设置有驱动架32，驱动架32上设置有第三推进杆34横向驱动的齿板35，齿板35与齿轮39啮合连接。

当铺装机械臂11沿推进轨道9运动至铺装小车3的端部时，实现一个长度单元的铺设，此时气泵33线气囊25进气，驱动一个长度单元的盖板5在支撑组件18的支撑下与线缆槽2上端面分离，初始插板27上升并从线缆槽2中分离，利用第三推进杆34驱动齿板35与齿轮39啮合，驱动支撑组件18向初始插板27一侧运动，使得线性排列的多组盖板5之间受到侧向驱动，从而驱动盖板5之间相互贴合挤压，填补铺装过程中相邻盖板5之间的间隙，气囊25释压，盖板5铺设在线缆槽2上，通过控制柜16驱动铺装小车3与载料小车4推进，使得初始插板27运动至校正铺装完成后的前端面盖板5上，进行再次的下降定位，铺装机械臂11复位至初始插板27对应的位置。

实施例2：在实施例1的基础上，支撑架23两端竖直设置有向下延伸的直角状限位架29，校正小车17的上端面设置有一对限位立柱37，限位立柱37竖直滑动贯穿插接在限位架29的横杆上，限位立柱37的上端延伸至横杆的上端，且限位立柱37的上端竖直套接有第一弹簧36，限位立柱37的上端端部设置有端盖，第一弹簧36压合在端盖与横杆之间。

通过设置限位立柱37、第一弹簧36和限位架29的配合，从而限定支撑架23的上升高度，保证盖板5与线缆槽2的端口分离，同时盖板5上升的高度小于盖板5的高度，避免侧向运动造成与已经铺设好的盖板5造成上下错位。

驱动架32的下端固定安装在限位架29上，第三推进杆34的一端固定在驱动架32上，支撑架23的上端设置有贯穿支撑组件18中间内腔的缓冲架40，齿板35的一端固定连接第三推进杆34，齿板35的另一端设置有限位端板44，限位端板44的侧壁上设置有滑动贯穿缓冲架40的定位插杆42，定位插杆42上横向套接有第二弹簧41，第二弹簧41压合在限位端板44与缓冲架40之间。

通过设置缓冲架40和第二弹簧41的配合，从而限定齿板35的侧向滑动长度。

链条22上设置有第二转轴47，转筒31转动安装在第二转轴47上，转动座30上转动设置有第一转轴46，齿轮39和驱动辊28均固定套接在第一转轴46上，驱动辊28的外壁设置有圆周阵列分布的多组弧形的凹槽45，转筒31的外径大于链条22长度，转筒31啮合安装在凹槽45中。

通过设置凹槽45与转筒31的配合，保证链条22的平稳循环转动，利用第二转轴47实现转筒31的转动安装，由于相邻盖板5之间的间隙不同，在侧向驱动过程中，当一组盖板5在转筒31的驱动下已经紧密压合后，在链条22的继续转动过程中，转筒31与盖板5之间克服摩擦力，形成相对滚动运动，而盖板5在相邻的侧向限位下保持位置固定，从而实现多组排列的盖板5之间紧密贴合。

校正小车17的上端设置有进气口38，进气口38的一端连通气囊25，进气口38的另一端连接气泵33，气泵33固定安装在校正小车17上，气囊25的高度小于第一弹簧36的压缩量，第二推进杆26的上端垂直设置有连接在铺装小车3上的第一固定杆14，初始插板27的一侧设置有扫描定位摄像头43，连接架21的上端通过第二固定杆15固定安装在铺装小车3上。

通过设置扫描定位摄像头43实现初始插板27的精确初始定位。

实施例

在实施例2的基础上，为了提高对单次盖板的运输量，铺装小车3与载料小车4呈直线连接，且铺装小车3与载料小车4间隔平行设置在线缆槽2的一侧，铺装小车3的上端靠近线缆槽2的一侧设置有推进轨道9，铺装机10滑动安装在推进轨道9上，控制柜16中设置有驱动铺装机10横向滑动的驱动组件，铺装小车3的上端另一侧平行设置有长直轨道8，长直轨道8的另一端延伸至载料小车4上，运输轨道7设置为U字形结构，运输轨道7靠近铺装小车3的一端设置有前后分布的一对端口，前后端口的外侧均设置有侧架12，前后对称的一对侧架12上均安装有S形切换轨道20，前后分布的一对端口通过S形切换轨道20连通长直轨道8的端部，侧架12上设置有第一推进杆13，第一推进杆13垂直长直轨道8延伸分布，第一推进杆13的端部竖直设置有升降杆，S形切换轨道20固定安装在升降杆的上端端部。

在铺设过程中，为了提高盖板5的运载量，通常设置为两排码垛小车6，而为了实现空载的码垛小车6与满载的码垛小车6进行位置切换，从而设计了U形的运输轨道7，当位于长直轨道8上的码垛小车6空载后，通过第一推进杆13和升降杆的配合，实现后侧的S形切换轨道20连通长直轨道8与运输轨道7的后侧端口，从而将码垛小车6运输至运输轨道7靠近线缆槽2的一侧，再将前端的S形切换轨道20切换至连通长直轨道8与运输轨道7，从而将满载的码垛小车6运输至长直轨道8上，供给铺装机械臂11，如此形成稳定的切换进料，保证最大量的装载盖板5的数量。

一种根据上述铁路线缆槽盖板自动铺装设备实现的铺装方法，铺装方法包括以下步骤：

S1：初始定位，将定位组件和校正组件安装在线缆槽2中，通过第二推进杆26驱动初始插板27下降插接在线缆槽2中，实现初步定位，通过控制柜16调节铺装的初始基点为初始插板27；

S2：自动铺装，通过码垛小车6将堆放的盖板5运输至与铺装机械臂11对应的位置，利用铺装机械臂11将盖板5从码垛小车6上吸附并铺设在线缆槽2的上端；

S3：校正驱动，当铺装机械臂11沿推进轨道9运动至铺装小车3的端部时，实现一个长度单元的铺设，此时气泵33线气囊25进气，驱动一个长度单元的盖板5在支撑组件18的支撑下与线缆槽2上端面分离，初始插板27上升并从线缆槽2中分离，利用第三推进杆34驱动齿板35与齿轮39啮合，驱动支撑组件18向初始插板27一侧运动，使得线性排列的多组盖板5之间受到侧向驱动，从而驱动盖板5之间相互贴合挤压，填补铺装过程中相邻盖板5之间的间隙，气囊25释压，盖板5铺设在线缆槽2上；

S4：通过控制柜16驱动铺装小车3与载料小车4推进，使得初始插板27运动至校正铺装完成后的前端面盖板5上，进行再次的下降定位，铺装机械臂11复位至初始插板27对应的位置。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。